INFLUÊNCIA DOS JOGOS NO CAMPO DA INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

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1 INFLUÊNCIA DOS JOGOS NO CAMPO DA INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Marcelo de Souza 1 Prof. Adilson Vahldick, Inteligência Artificial RESUMO: O desenvolvimento de jogos é um campo que atrai muitos desenvolvedores e que vem crescendo com o passar dos anos. Paralelo a este crescimento, aumenta a utilização de técnicas de inteligência artificial embutida nesta classe de software, provendo realidade e diversão aos jogos disponíveis no mercado. Neste contexto, há uma forte influência dos jogos sobre o desenvolvimento das técnicas de inteligência artificial, a qual será tratada no decorrer deste artigo. Palavras-chave: Jogos eletrônicos. Inteligência artificial. Game IA. 1 INTRODUÇÃO A inteligência artificial (ou IA) é uma área de pesquisa recente, apesar disso Coppin (2004) aborda o fato de suas bases surgirem a milhares de anos e suas influências serem dos mais variados contextos. De maneira geral, Tanimoto (1987) conceitua inteligência artificial como um campo de estudos que engloba uma série de técnicas computacionais, com o intuito de executar tarefas que requerem inteligência e conhecimento humano de maneira eficiente. Com o crescimento da computação e da capacidade de processamento, a inteligência artificial se desenvolveu largamente, estando presente em vários contextos tecnológicos vivenciados pelas pessoas em seu cotidiano. Uma das divisões que este campo possui é a IA acadêmica e IA para jogos. IA acadêmica é aquela com objetivo de recriar a inteligência humana, desenvolver técnicas de desenvolvimento de software e agentes inteligentes (SCHWAB, 2004, apud KISHIMOTO, 2004). Por outro lado, a IA para jogos, conforme Tozour (2002), preocupa-se em como o sistema age, não como pensa. Em outras palavras, sua importância está nos resultados, com o intuito de proporcionar diversão e jogabilidade. A utilização de inteligência artificial em jogos eletrônicos agrega reais melhorias a estes softwares, conforme aborda Kishimoto (2004), é possível aumentar a experiência e imersão do jogo, melhorando sua jogabilidade. De maneira similar, os jogos cada vez mais exigem uma inteligência elaborada em seus personagens, enredo e cenários. Com isso, surgem Catarina, Acadêmico do curso de Bacharelado em Sistemas de Informação da Universidade do Estado de Santa

2 alguns problemas a serem resolvidos, o que acaba por desenvolver cada vez mais as áreas de estudo da inteligência artificial. Em outras palavras, a IA fornece benefícios aos jogos, ao passo que estes fazem com que o campo cresça e se desenvolva. O presente artigo aborda esta e outras influências dos jogos na inteligência artificial. 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 JOGOS INTELIGENTES De acordo com Coppin (2004), a área de jogos tem despertado interesse no campo de pesquisa em inteligência artificial. O primeiro jogo a apresentar uma certa inteligência foi o OXO de 1952, onde o usuário duelava contra o computador. Nas décadas seguintes, conforme Yamamoto (2002), vários jogos dotados de inteligência artificial foram lançados utilizando conceitos da IA acadêmica de maneira simplificada. O grande marco ocorreu em 1997, quando através do Deep Blue, um computador derrotou o melhor jogador de xadrez do mundo. Dessa forma, uma importante contribuição dos jogos para a IA é a atração para essa área de estudos, ocasionada pela natureza abstrata e convidativa dos jogos (RUSSEL, 2004, apud FLAUSINO, 2007), o que faz com que cientistas e pesquisadores sintam-se atraídos para a área e para o desenvolvimento da inteligência artificial como um todo. Os jogos, com o passar do tempo foram sendo aperfeiçoados. Conforme explica Yamamoto (2002), à medida que os gráficos, a qualidade de imagem, a capacidade de processamento aumentava, a exigência dos jogadores por um produto divertido também crescia. A necessidade de elementos com personalidade, histórias em tempo real e comportamentos era fato. A inteligência artificial configurava-se imprescindível, ao passo que suas técnicas cresciam e se desenvolviam juntamente com os softwares. A tabela 1 apresenta os grandes lançamentos de jogos e as técnicas IA utilizadas em cada um deles. Tabela 1. Histórico de técnicas de inteligência artificial em jogos Ano Jogo Técnicas IA 1952 OXO Busca em árvore 1958 Jogo xadrez Poda alpha-beta 1974 Qwak Padrão de movimentação 1980 Pacman Movimentação com personalidade 1989 SimCity A-life (DNA virtual) e Autômata Celular 1990 Herzog Zwei Máquina de estados finita, pathfinding 1996 Battlecruiser 3000AD Redes neurais

3 2000 The Sims Máquina de estados Fuzzy e A-life 2001 Black & White Redes neurais e aprendizado por esforço Fonte: Adaptado de Yamamoto (2002) 2.2 DESENVOLVIMENTO DAS TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Os jogos cresceram e se desenvolveram ao longo de toda sua história, tornando-se mais inteligentes e intuitivos. Paralelo ao crescimento dessa área, deu-se então o aprimoramento da inteligência artificial e das técnicas por ela utilizadas. Neste contexto afirma-se, com base nas ideias de Funge (2004) que esta é a maior influência e contribuição dos jogos sobre a IA. Através dessa demanda crescente de inteligência em games, foram impulsionadas pesquisas e estudos nas técnicas embarcadas neste tipo de sistema, bem como o desenvolvimento de novas metodologias de comportamento em ambientes virtuais. Dentre as principais técnicas utilizadas em jogos está a utilização de algoritmos determinísticos e padrões de movimento, compostos por algoritmos de perseguição e evasão. A utilização de máquinas de estado também é crescente, ela define os estados em que determinado personagem pode se encontrar, bem como as trocas e comportamentos baseados nestas situações. Sistemas especialistas auxiliam na resolução de problemas com estados globais, abrangentes e complexos utilizando uma base de regras. Outra forte implementação são os algoritmos de busca, que através de heurísticas provêm uma busca inteligente e inserem no personagem esta mesma natureza, a inteligência. Por fim, dentre as principais técnicas utilizadas pode-se citar os algoritmos genéticos, onde cria-se um DNA virtual, uma série de valores representando parâmetros da espécie modelada. Estas, dentre outras técnicas de implementação, são capazes de prover aos softwares, inteligência similar à humana, e foram as que mais cresceram em virtude da demanda necessária aos motores dos jogos nos últimos 10 anos. (KISHIMOTO, 2004). Além da atração ao campo da inteligência artificial possibilitada pelos jogos e o desenvolvimento dessa área paralelo ao seu crescimento, outra importante influência é visível neste contexto. Conforme Coppin (2004), muitos dos jogos que implementam técnicas de IA podem ser utilizados como ferramentas de aprendizado nesta área. Um exemplo clássico é o Go-Moku, uma versão simplificada do jogo de tabuleiro Go, utilizado principalmente para o ensino de inteligência artificial. Conceitos como busca em árvores, lógica nebulosa, padrões de movimento e DNA virtual podem ser perfeitamente aplicados em ambientes de jogos, facilitando o aprendizado e ilustrando exemplos de implementação desses algoritmos.

4 3 CONCLUSÃO O crescente desenvolvimento e aprimoramento dos jogos é evidente. À medida que a exigência deste conjunto de usuários (jogadores) cresce, a inteligência artificial torna-se necessária para a criação de uma realidade virtual intuitiva (FLAUSINO, 2007). Alguns importantes aspectos podem ser levantados quanto às influências que os jogos eletrônicos possuem sobre o campo da inteligência artificial. O primeiro deles, o fato dos jogos tornarem a inteligência artificial como uma área atrativa para estudos. Muitas são as pessoas que possuem contato com jogos eletrônicos, o que desperta interesse quanto ao seu desenvolvimento e funcionamento interno. Novos pesquisadores e desenvolvedores sentem-se atraídos pela área da IA aplicada aos jogos. Outro aspecto, talvez o mais importante, é o crescimento que os jogos proporcionaram para a IA. Novas descobertas, novos conceitos desenvolvidos e o aprimoramento das técnicas existentes ocorreram devido ao impulso causado pela demanda dos jogos. O estágio em que a inteligência dos sistemas encontra-se hoje foi alcançada grande parte através dos motores inteligentes projetados. Por fim, os jogos configuram-se ainda como uma importante ferramenta de aprendizado de IA, influência esta muito positiva, uma vez que jogos simples como o de xadrez podem ilustrar perfeitamente aplicações inteligentes na sua resolução. Jogos passam a caracterizar-se como uma metodologia de ensino na computação. 4 REFERÊNCIAS COPPIN, Ben. Inteligência Artificial. 1ª Edição. Rio de Janeiro: LTC, KISHIMOTO, André. Inteligência artificial em jogos eletrônicos p. Disponível em: Acesso em: 11 out TOZOUR, Paul. The Evolution of Game AI from AI Game Programming Wisdom. Hingham: Charles River Media YAMAMOTO, F. S. Inteligência Artificial em Jogos Eletrônicos Interativos. Universidade de São Paulo - EPUSP, FLAUSINO, Rodrigo. Estado da Arte da Inteligência Artificial para jogos eletrônicos Disponível em: <http://www.rodrigoflausino.com/blog /artigos-e-tutoriais/estado-daarte-da-inteligencia-artificial-para-jogos-eletronicos />. Acesso em: 12 outubro, FUNGE, John David. Artificial Intelligence for Computer Games: An Introduction. Natick: AK Peters

5 TANIMOTO, Steven L. The Elements of Artificial Intelligence. 1ª Edição. Washington: Computer Science Press, 1987.

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